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Vecteur champ magnétique à haute résolution temporelle par Spectro-imagerie DPSM P. Mein, V. Bommier, N. Mein.

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1 Vecteur champ magnétique à haute résolution temporelle par Spectro-imagerie DPSM P. Mein, V. Bommier, N. Mein

2 Exemple de spectro-image obtenue avec le Double Passage Soustractif Multicanal (MSDP) Tour Solaire de Meudon, raie H G. Molodij, campagne 2007 coordonnée avec Thémis

3 THEMIS / MSDP Analyse polarimétrique par images simultanées I + S, I - S (S=Q,U,V) 16 canaux alternés en Grille en F1 avant lanalyseur SP1SP2F1

4 Le Volume 3D (x,y, ) du MSDP permet un balayage rapide du champ total observé

5 Wavelength (MSDP channels) Ca I nm CaI nm | I F -I B | << | I F -I A | Cubic interp. ABCD E resol. 4 pm (compensated departures +/-0.35 ) Cubic interp. HAED F sampl. 2 pm AEDI G A B D C E F G 0 Accroissement de la résolution spectrale / diminution de la résolution spatiale Interpolation dans le plan (X, )

6 Quelques éléments de comparaison entre Spectro à fente et Spectro-imagerie (ordres de grandeur pour Thémis 2007) MTR MSDP MSDP 16 canx (+x, ) 32 canx (+x, ) en fonction en option Résol spectrale (600nm) largeur de bande fte F1 3 – 5 pm ftes SP1 4 pm 4 pm échantillonnage 1 pm 8 (4) pm 4 (2) pm Léchantillonnage est plus fin avec la spectro à fente, mais le caractère 3D du MSDP permet un accroissement de résolution spectrale moyennant une diminution de résolution spatiale (+/-0.35). Raies fortes 50 pm Raies photosph. 15 pm Nombre de raies <=

7 Ca MSDP Fe MTR Gauss 2000 Inversion UNNOFIT

8 B// BtBt Ca Fe 6302 Fe: MTR, 6103 Ca: MSDP Raies différentes, temps différents Thémis 2006

9 THEMIS / MSDP 11 juin 2007 Inversion UNNOFIT CaI630.2 FeI

10 MTR MSDP 16 canx + (x, ) pixel+aberr+diffraction fente F1 1 pas en X 0.7 interpol. (X, 0.7 lissage XY pour rapport S/B 1 (champ transverse) atmosphère 0.5? 0.5? La résolution du MSDP nest pas limitée par une fente F1, ni par un pas en X. Mais le gain en résolution spatiale ne peut être conservé que par un accroissement de la résolution spectrale (32 canaux?) et du nombre de photons (caméras, EST?) évitant interpolation (x, ) et lissage XY. Résolution spatiale

11 Résolution temporelle MTR MSDP Hinode (cartes rapides) Durée de balayage pour 100x160: Bv (+Q-Q+U-U+V-V) 100 mn 9 mn 19 mn B// (+V-V) 4 mn Champ Y (grille) Champ X (grille) Pas X Avec des temps de balayage < 10 mn, le MSDP permet daccéder aux modifications du champ au cours de nombreux évènements dans les régions actives (éruptions, CMEs…)

12 B// daprès observations H ( THEMIS/MSDP ) Intensity Doppler Velocity B// Line center +/-27pm Observations B. Schmieder (2004) Smoothing 3*3 arcsec

13 Comparaison avec NaD1 Intensity B// Intensity B// Line center +/-8pm +/-24pm 250km

14 Projet EST / MSDP 40 canaux Largeur de bande 2 pm Echantillonnage 3 Résol spatiale 0.2 ? Résol. temporelle t < 5 mn ? Faible lumière diffusée N raies simultanées (N=3?) par N optiques motorisées permettant des échanges rapides Totalement compatible avec EST / MTR à haute résolution spectrale

15 Projet EST / MSDP Résolution spatiale - Pas de limitation par la largeur de fente - Pas de limitation par le pas en X - Pas de nécessité dune interpolation (x, ) - Pas de nécessité de lissage XY (grand nombre de photons) - Possibilité de traitement dimages 2D (destretching, speckle…) - Diffraction + pixel +aberrations0.2 ? - Optique adaptative?

16 Projet EST / MSDP: quelques programmes et jeux de raies simultanées 1 – Emergence et annihilations de flux (régions actives et Soleil calme) FeI FeI 6302CaII 8542 ( HI 4861) CaI 6102 (FeI 8688) NaI 5896HI 6563 FeI 6302 (FeI 8688)HeI 10830CaII – Configuration magnétique des filaments et protubérances FeI (FeI 6302)HeI 5876HI 4861 HeI 5876HeI HI – Tubes de flux et échanges dénergie (facules et réseau) CaI 6102 (FeI 8688)NaI 5896HI 6563 FeI 6302 (FeI 8688)HeI 10830CaII 8662 (CaII 3968) 4 – Champ magnétique hors régions actives, second spectre SrI 4607CrI 4275BaII 4554 BaII 4554CaII 3933FeI 4405 SrI 4607MnI 15265CaII 8498

17 TH / MSDP Hinode rapide TH / MTR +/-0.4 pm mn Résol. temporelle Durée de balayage 100x160 Echantillonnage spectral Éruptions CMEs Raies photosph Raies fortes EST / MSDP ? +/-0.2 +/-0.15

18 TH / MSDP Hinode rapide TH / MTR pm mn Résol. temporelle Durée de balayage 100x160 Bande passante spectrale Éruptions CMEs Raies photosph Raies fortes EST / MSDP ?


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